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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ausbauverfahren einer Turbinenlaufschaufel in einer Rotationsmaschine, eine Ausbauvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens und einen Rotorsatz, der die Ausbauvorrichtung umfasst.
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Ein Axialverdichter, der eine Art von Rotationsmaschine ist, umfasst einen Rotor, der sich um eine Achse dreht, und ein Gehäuse, das ausgestaltet ist, um den Rotor abzudecken. Der Rotor hat eine Rotorwelle und eine Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen, die an der Rotorwelle befestigt sind. Jede der Turbinenlaufschaufelreihen ist stromauf einer aus der Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen angeordnet. Eine Turbinenlaufschaufelreihe ist durch eine Vielzahl von Turbinenlaufschaufeln, die in einer Umfangsrichtung bezüglich der Achse angeordnet sind, gebildet.
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In der
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122 474 A wird ein Axialverdichter offenbart. Eine Rotorwelle des Axialverdichters hat Scheiben, die zu der Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen korrespondieren. Jede der Vielzahl von Scheiben ist in einer Scheibenform um die Achse herum ausgebildet. Die Rotorwelle ist durch Stapeln einer Vielzahl von Scheiben in der Axialrichtung ausgestaltet. Die Turbinenlaufschaufel hat einen Laufschaufelkörper, der sich in der Radialrichtung bezüglich der Achse erstreckt, um ein Laufschaufelprofil auszubilden, und einen Laufschaufelfuß, der innerhalb des Laufschaufelkörpers in der Radialrichtung ausgebildet ist. Eine Laufschaufelfußnut, die von einer Außenseite in der Radialrichtung zu einer Innenseite in der Radialrichtung ausgespart ist, die sich in einer Richtung, welche eine Komponente in der Axialrichtung aufweist, erstreckt und in die der Laufschaufelfuß eingeschoben wird, ist in der Scheibe ausgebildet.
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In der Rotationsmaschine, die in der
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122 474 A offenbart ist, kann der Laufschaufelfuß der Turbinenlaufschaufel während eines langfristigen Betriebs in der Laufschaufelfußnut steckenbleiben. Zum Beispiel kann es schwierig werden, wenn die Rotationsmaschine inspiziert oder repariert wird, die Turbinenlaufschaufel von der Laufschaufelfußnut ohne Beschädigung der Turbinenlaufschaufel auszubauen.
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Aus der US 2015 / 0 218 948 A1 ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Turbinenmotorschaufeln mit einem Paar gegenüberliegender, nach außen vorgespannter Blöcke bekannt, die in der Nähe eines Schaufelfußes und eines entsprechenden Rotorscheibenschlitzes zwischen gegenüberliegenden axialen Flächen einer betreffenden ersten Rotorscheibe und einer angrenzenden zweiten Rotorscheibe angeordnet sind. Die Blöcke sind nach außen in anliegendem Kontakt mit den axialen Flächen der ersten und zweiten Rotorscheiben vorgespannt, wobei eine Öffnung einer Führungsbuchse mit einer freiliegenden axialen Fläche des Schaufelfußes ausgerichtet ist und die Führungsbuchse zumindest mit dem ersten Block verbunden ist. Ein Stempel wird in die Öffnung der Führungsbuchse eingeführt, so dass eine Stempelspitze an der axialen Fläche des Blattfußes anstößt. Ein Schlagwerkzeug treibt ein gegenüberliegendes Schlagende des Stempels an, so dass der Stempel eine relative Antriebskraft auf den Schaufelfuß ausübt, wodurch der Schaufelfuß von dem entsprechenden Rotorscheibenschlitz getrennt wird.
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Aus der US 2011 / 0 179 645 A1 ist eine Vorrichtung zum Lösen von festsitzenden Schaufeln in einer Turbinenmaschine bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, eine Nockenstruktur und eine Schlagstruktur. Das Gehäuse kann vorübergehend an einer Schaufelscheibenstruktur neben einer festsitzenden, zu lösenden Schaufel befestigt werden. Die Nockenstruktur ist mit dem Gehäuse verbunden und kann ein Eingangsdrehmoment aufnehmen, das die Nockenstruktur in Drehung versetzt, wobei die Nockenstruktur das Eingangsdrehmoment in eine Schlagkraft umwandeln kann, die eine Komponente in einer gewünschten Richtung enthält. Die Schlagstruktur ist mit dem Gehäuse verbunden und in der Lage, die Schlagkraft von der Nockenstruktur aufzunehmen und die Schlagkraft auf einen Fußbereich der festsitzenden Schaufel auszuüben, um die festsitzende Schaufel zerstörungsfrei von der Schaufelscheibenstruktur zu lösen.
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Aus der US 2015 / 0 128 417 A1 ist eine Vorrichtung zum Entfernen einer Turbinenschaufel bekannt, wobei die Vorrichtung einen Hauptkörper mit einer vorderen Platte, die mindestens eine Befestigungsöffnung zur Aufnahme eines Befestigungsbolzens aufweist, eine hintere Platte mit einer Befestigungsnut sowie eine erste und eine zweite Seitenplatte und einen Basisblock umfasst, der so konfiguriert ist, dass er entlang der Befestigungsnut der hinteren Platte gleitet.
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Die vorliegende Erfindung ist ausgerichtet, um eine Technologie vorzusehen, die einen einfachen Ausbau einer Turbinenlaufschaufel aus einer Laufschaufelfußnut ohne Beschädigung der Turbinenlaufschaufel erlauben kann.
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[Lösung des Problems]
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Um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen, umfasst eine Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung die Merkmale des Patentanspruches 1, umfassend eine Basis, die in einer ersten Richtung festgelegt ist, eine Schubstange, die von einer Vorderoberfläche der Basis, welche einer Vorderseite, die eine Seite in der ersten Richtung ist, zugewandt ist, zu der Vorderseite vorstehen kann, einen Stangenbewegungsmechanismus, der an der Basis installiert und ausgestaltet ist, um die Schubstange zu der Vorderseite zu bewegen, und eine Stangenführung, die an der Basis befestigt und ausgestaltet ist, um eine Bewegung der Schubstange durch den Stangenbewegungsmechanismus in einer zweiten Richtung, welche einen spitzen Winkel bezüglich der ersten Richtung ausbildet, zu führen.
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Die Scheibe, an welcher die Turbinenlaufschaufel befestigt ist, bildet eine Scheibenform um eine Achse davon aus. Eine Laufschaufelfußnut, die von der Außenseite in der Radialrichtung zu der Innenseite in der Radialrichtung bezüglich der Achse ausgespart ist und sich in einer Neigungsrichtung, die bezüglich der Achse geneigt ist, erstreckt, ist in der Scheibe ausgebildet. Der Laufschaufelfuß für eine Turbinenlaufschaufel tritt in die Laufschaufelfußnut ein. Ferner ist die Rotorwelle durch Stapeln einer Vielzahl von Scheiben in einer Axialrichtung ausgebildet. Wenn die Turbinenlaufschaufel durch die Ausbauvorrichtung entfernt bzw. ausgebaut wird, kommt die Vorderoberfläche der Basis mit der axialen Endoberfläche der Scheibe, welche der Axialrichtung zugewandt ist, in Kontakt, die Endoberfläche der Schubstange an der Vorderseite ist dem Laufschaufelfuß zugewandt, die erste Richtung der Ausbauvorrichtung stimmt mit der Axialrichtung, in welcher sich die Achse erstreckt, überein, und die zweite Richtung der Ausbauvorrichtung stimmt mit der Neigungsrichtung überein. Da die Ausbauvorrichtung auf diese Weise angeordnet ist, ist die Basis in der ersten Richtung bezüglich der Scheibe oder der Rotorwelle unbeweglich bzw. festgelegt. Als nächstes wird die Schubstange durch den Schubstangenbewegungsmechanismus zu der Vorderseite bewegt. Die Schubstange wird in der zweiten Richtung, die einen spitzen Winkel bezüglich der ersten Richtung bildet, durch die Stangenführung bewegt. Die zweite Richtung ist die Neigungsrichtung, in welcher sich die Laufschaufelnut erstreckt. Demgemäß kann in der Ausbauvorrichtung die Schubstange die Turbinenlaufschaufel in der Richtung, in welcher sich die Laufschaufelfußnut erstreckt, drücken und die Turbinenlaufschaufel kann bewegt werden. Aus diesem Grund kann in der Ausbauvorrichtung die Turbinenlaufschaufel einfach aus der Laufschaufelfußnut ohne Beschädigen der Turbinenlaufschaufel ausgebaut werden.
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Ferner kann die Basis als ein typisches Beispiel der Basis, die in der ersten Richtung festgelegt ist, eine Vorderoberfläche haben, die eine Oberfläche senkrecht zu der ersten Richtung ist.
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In der Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel kann die Basis einen Rahmen, an bzw. auf welchem der Stangenbewegungsmechanismus installiert und an welchem die Stangenführung befestigt ist, und einen
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Bewegungsbegrenzungsmechanismus, der ausgestaltet ist, um eine Bewegung des Rahmens in der ersten Richtung zu begrenzen, haben.
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In der Ausbauvorrichtung kann, da der Bewegungsbegrenzungsmechanismus vorgesehen ist, eine Bewegung der Basis, die den Rahmen umfasst, in der ersten Richtung ungeachtet einer Größe oder einer Form des Rahmens begrenzt werden.
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In der Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel, die den Bewegungsbegrenzungsmechanismus aufweist, kann der Bewegungsbegrenzungsmechanismus ein Anpresselement haben, das zumindest einen Abschnitt hat, der an bzw. auf der Vorderseite oder einer Rückseite, die bezüglich des Rahmens gegenüber der Vorderseite ist, angeordnet ist.
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In der Ausbauvorrichtung kann, da zumindest ein Abschnitt des Anpresselements an der Vorderseite oder der Rückseite bezüglich des Rahmens angeordnet ist, eine Bewegung der Basis, die den Rahmen umfasst, in der ersten Richtung begrenzt werden.
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In der Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel , die den Bewegungsbegrenzungsmechanismus aufweist, kann die Basis einen ersten Bewegungsbegrenzungsmechanismus, welcher der Bewegungsbegrenzungsmechanismus ist, und einen zweiten Bewegungsbegrenzungsmechanismus, der ausgestaltet ist, um eine Bewegung des Rahmens in einer dritten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung zu begrenzen, aufweisen, und der zweite Bewegungsbegrenzungsmechanismus kann eine Bogenoberfläche haben, die eine Oberfläche ist, welche einer Seite in der dritten Richtung zugewandt ist, die an der einen Seite in der dritten Richtung bezüglich der Basis angeordnet ist, und die in einer Bogenform um eine virtuelle Achse, welche sich in der ersten Richtung erstreckt, ausgebildet ist.
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Wenn die Turbinenlaufschaufel durch die Ausbauvorrichtung ausgebaut wird, kommt die Bogenoberfläche der Basis mit der Außenumfangsoberfläche der Scheibe oder der Rotorwelle in Kontakt und die Radialrichtung bezüglich der Scheibe oder der Rotorwelle stimmt mit der dritten Richtung überein. Auf diese Weise ist, wenn die Ausbauvorrichtung angeordnet ist, die Basis zu einer Seite in der dritten Richtung bezüglich der Scheibe oder der Rotorwelle festgelegt bzw. unbeweglich.
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In der Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel kann die Stangenführung ein Führungsloch haben, das durch diese hindurch in der zweiten Richtung verläuft und mit welchem die Schubstange in Gleitkontakt kommen kann. Die Stangenführung kann abnehmbar an der Basis befestigt sein. In diesem Fall kann die Stangenführung ein Befestigungswerkzeug, das an der Basis befestigt ist, umfassen.
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In der Ausbauvorrichtung kann eine Bewegung der Schubstange in jeder Richtung senkrecht zu der zweiten Richtung begrenzt werden.
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Die Neigungsrichtung bezüglich der Achse kann in Abhängigkeit von der Scheibe variiert werden. Aus diesem Grund kann, da die Stangenführung in Abhängigkeit von der Scheibe variiert werden kann, wenn die Stangenführung anfügbar an und abnehmbar von der Basis ist, eine Einsatzflexibilität der Ausbauvorrichtung erhöht werden.
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In der Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel gemäß der Erfindung hat der Stangenbewegungsmechanismus einen abschrägungsbildenden Körper, der bezüglich einer virtuellen Oberfläche senkrecht zu der ersten Richtung geneigt ist, und an oder auf welchem eine schräg verlaufende Oberfläche, die der Vorderseite zugewandt ist, ausgebildet ist, und der abschrägungsbildende Körper ist an oder auf der Basis so ausgebildet, dass die schräg verlaufende Oberfläche in einer Richtung, in welcher die virtuelle Oberfläche bezüglich einer Endoberfläche der Rückseite weiter wird, relativ bewegbar ist, während sie mit einer Endoberfläche der Rückseite der Schubstange, die gegenüber der Vorderseite ist, in Kontakt kommt.
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In der Ausbauvorrichtung, die den abschrägungsbildenden Körper hat, kann die Schubstange durch Bewegen des abschrägungsbildenden Körpers in Richtung der Vorderseite bewegt werden. Demgemäß kann in der Ausbauvorrichtung die Turbinenlaufschaufel ohne Aufbringen einer Stoßbelastung auf die Turbinenlaufschaufel bewegt werden.
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In der Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel, die den abschrägungsbildenden Körper hat, kann der Stangenbewegungsmechanismus eine Drehmittelwelle haben, wobei der abschrägungsbildende Körper an der Drehmittelwelle befestigt sein kann, um um die Drehmittelwelle drehbar zu sein, und die schräg verlaufende Oberfläche kann sich in einer Umfangsrichtung bezüglich der Drehmittelwelle erstrecken.
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In der Ausbauvorrichtung kann, da die schräg verlaufende Oberfläche sich in die Umfangsrichtung bezüglich der Drehmittelwelle erstreckt, der abschrägungsbildende Körper in seiner Größe im Vergleich zu dem Fall, in welchem die schräg verlaufende Oberfläche sich in einer geraden Linie erstreckt, verringert werden.
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In der Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel, die die Drehmittelwelle aufweist, kann der abschrägungsbildende Körper eine Drehscheibe, die um die Drehmittelwelle dreht, und einen Griff, der sich von einem Außenumfang der Drehscheibe in einer Radialrichtung bezüglich der Drehmittelwelle erstreckt, haben, und die schräg verlaufende Oberfläche kann an bzw. auf der Drehscheibe ausgebildet sein.
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In der Ausbauvorrichtung wird der Griff bedient und der abschrägungsbildende Körper wird gedreht. Aus diesem Grund ist in der Ausbauvorrichtung ein Abstand von der Drehmittelwelle, die als ein Lagerpunkt dient, zu dem Griff, der als ein Kraftangriffspunkt (force point) dient, größer als ein Abstand von der Drehmittelwelle, die als der Lagerpunkt dient, zu der schräg verlaufenden Oberfläche, die als Aktionspunkt (point of action) dient. Demgemäß kann in der Ausbauvorrichtung der abschrägungsbildende Körper mit einer kleinen Kraft gedreht werden. In anderen Worten kann in der Ausbauvorrichtung die Schubstange zu der Vorderseite mit einer kleinen Kraft bewegt werden.
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Ein Rotorsatz gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruches 5, einschließlich die erfindungsgemäße Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel, eine Rotorwelle und eine Vielzahl von Turbinenlaufschaufeln, die an einer Außenumfangsseite der Rotorwelle befestigt sind, wobei die Turbinenlaufschaufel einen Laufschaufelkörper, der sich in einer Radialrichtung bezüglich der Rotorwelle erstreckt und ein Laufschaufelprofil ausbildet, und einen Laufschaufelfuß, der innerhalb des Laufschaufelkörpers in der Radialrichtung ausgebildet ist, aufweist, wobei eine Laufschaufelfußnut, die von der Außenseite in der Radialrichtung zu der Innenseite in der Radialrichtung ausgespart ist, die sich in einer Neigungsrichtung, die einen spitzen Winkel bezüglich einer Axialrichtung, in welcher sich die Rotorwelle erstreckt, ausbildet, erstreckt, und in die der Laufschaufelfuß eingeschoben ist, in der Rotorwelle ausgebildet ist, und wobei ein Winkel, der durch die zweite Richtung bezüglich der ersten Richtung gebildet ist, mit einem Winkel, der durch die Neigungsrichtung bezüglich der Axialrichtung gebildet ist, übereinstimmt.
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Ein weiterer Rotorsatz gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruches 6, einschließlich die erfindungsgemäße Ausbauvorrichtung für eine Turbinenlaufschaufel, in welchem die Stangenführung ein Führungsloch hat, eine Rotorwelle und eine Vielzahl von Turbinenlaufschaufeln, die an einer Außenumfangsseite der Rotorwelle befestigt sind, wobei die Turbinenlaufschaufel einen Laufschaufelkörper, der sich in einer Radialrichtung bezüglich der Rotorwelle erstreckt und ein Laufschaufelprofil ausbildet, und einen Laufschaufelfuß, der innerhalb des Laufschaufelkörpers in der Radialrichtung installiert ist, aufweist, wobei eine Laufschaufelfußnut, die von der Außenseite in der Radialrichtung zu der Innenseite der Radialrichtung ausgespart ist, die sich in einer Neigungsrichtung, die einen spitzen Winkel bezüglich einer Axialrichtung, in welcher sich die Rotorwelle erstreckt, ausbildet, erstreckt, und in die der Laufschaufelfuß eingeschoben ist, in der Rotorwelle ausgebildet ist, wobei ein Winkel, der durch die zweite Richtung bezüglich der ersten Richtung gebildet ist, mit einem Winkel, der durch die Neigungsrichtung bezüglich der Axialrichtung gebildet ist, übereinstimmt, wobei die Ausbauvorrichtung eine zweite Stangenführung zusätzlich zu einer ersten Stangenführung aufweist, welche die Stangenführung ist, und wobei die zweite Stangenführung ein zweites Führungsloch aufweist, das eine andere Form als die des Führungslochs der ersten Stangenführung hat. Ferner umfasst die andere Form des Führungslochs beides, eine andere Querschnittsform als eine Durchlaufrichtung des Führungslochs und eine zweite Richtung, welche die Durchlaufrichtung des Führungslochs ist, die anders als die erste Richtung ist.
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Die Neigungsrichtung bezüglich der Achse kann in Abhängigkeit von der Scheibe variieren. Zusätzlich wird die Endoberflächenform des Laufschaufelfußes auch durch die Scheibe variiert. Im Rotorsatz kann, da die Stangenführung in Abhängigkeit von der Scheibe geändert werden kann, die Einsatzflexibilität der Ausbauvorrichtung erhöht werden.
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Ein Ausbauverfahren einer Turbinenlaufschaufel , die an der Außenumfangsseite einer Rotorwelle befestigt ist, gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruches 7, wobei die Turbinenlaufschaufel einen Laufschaufelkörper, der sich in einer Radialrichtung bezüglich der Rotorwelle erstreckt und ein Laufschaufelprofil ausbildet, und einen Laufschaufelfuß, der innerhalb des Laufschaufelkörpers in der Radialrichtung installiert ist, aufweist, und wobei eine Laufschaufelfußnut, die von der Außenseite in der Radialrichtung zu der Innenseite in der Radialrichtung ausgespart ist, die sich in einer Neigungsrichtung, die einen spitzen Winkel bezüglich einer Axialrichtung, in welcher sich die Rotorwelle erstreckt, bildet, erstreckt und in der Laufschaufelfuß eingeschoben ist, in der Rotorwelle ausgebildet ist, wobei das Verfahren ausführt: einen Vorbereitungsvorgang eines Vorbereitens einer Ausbauvorrichtung, die eine Basis, welcher in einer ersten Richtung festgelegt ist, eine Schubstange, die von einer Vorderoberfläche der Basis, welche einer Vorderseite, die eine Seite in der ersten Richtung ist, zugewandt ist, zu der Vorderseite vorstehen kann, einen Stangenbewegungsmechanismus der an der Basis installiert und ausgestaltet ist, um die Schubstange vor der Vorderseite zu bewegen, und eine Stangenführung, die an der Basis befestigt und ausgestaltet ist, um eine Bewegung der Schubstange durch den Stangenbewegungsmechanismus in einer zweiten Richtung, welche einen spitzen Winkel bezüglich der ersten Richtung ausbildet, zu führen, einen Anordnungsvorgang eines Anordnens der Basis der Ausbauvorrichtung, so, dass die erste Richtung mit der Axialrichtung übereinstimmt und die zweite Richtung mit der Neigungsrichtung übereinstimmt, wenn eine Endoberfläche der Schubstange an der Vorderseite dem Laufschaufelfuß zugewandt ist, während die Vorderoberfläche der Basis mit einer Axialendoberfläche der Rotorwelle in der Axialrichtung in Kontakt gebracht wird, und einen Stangenbewegungsvorgang eines Bewegens der Schubstange zu der Vorderseite unter Verwendung des Stangenbewegungsmechanismus.
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In dem Ausbauverfahren einer Turbinenlaufschaufel kann der Vorbereitungsvorgang einen Stangenführungs-Vorbereitungsvorgang eines Vorbereitens einer Vielzahl von Stangenführungen, die Führungslöcher, welche durch diese hindurch in der zweiten Richtung verlaufen und die unterschiedliche Formen aufweisen, und Schubstangen, die zu der Vielzahl von Stangenführungen korrespondieren, aufweisen, umfassen, einen Auswahlvorgang eines Auswählens der Stangenführung, die ein Führungsloch hat, welches zu einer Form des Laufschaufelfußes von der Vielzahl von Stangenführungen korrespondiert, und eines Auswählens der Schubstange, die zu der ausgewählten Stangenführung korrespondiert, und einen Stangenführungs-Befestigungsvorgang eines Befestigens der Stangenführung, die in dem Auswahlvorgang ausgewählt wurde, an der Basis, und eines Veranlassens der Schubstange, die in dem Auswahlvorgang ausgewählt wurde, der Stangenführung zu folgen.
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In dem Auswahlverfahren einer Turbinenlaufschaufel kann die Basis in der Ausbauvorrichtung, die in dem Vorbereitungsvorgang vorbereitet wurde, einen Rahmen, an bzw. auf welchem der Stangenbewegungsmechanismus installiert ist und an welchem die Stangenführung befestigt ist, und ein Anpresselement, das zumindest einen Abschnitt hat, der an bzw. auf der Vorderseite oder der Rückseite, die bezüglich des Rahmens gegenüber der Vorderseite angeordnet ist, aufweisen, und in dem Anordnungsvorgang kann das Anpresselement an bzw. auf der Vorderseite oder der Rückseite des Rahmens angeordnet werden, und das Anpresselement kann mit einer axialen Endoberfläche der Rotorwelle in der Axialrichtung in Kontakt kommen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Turbinenlaufschaufel von einer Laufschaufelfußnut ohne Beschädigen der Turbinenlaufschaufel einfach auszubauen.
- 1 ist eine schematische Querschnittansicht einer Gasturbine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Querschnittansicht eines Hauptteils eines Verdichterrotors in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Draufsicht eines Hauptteils des Verdichterrotors in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung von einer Außenseite in einer Radialrichtung gesehen.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils des Verdichterrotors in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine Draufsicht einer ersten Ausbauvorrichtung in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie VI-VI in 5.
- 7 ist eine Ansicht entlang eines Pfeils VII in 5.
- 8 ist eine Ansicht, die einen abschrägungsbildenden Körper in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 8(A) ist eine Vorderansicht des abschrägungsbildenden Körpers, und 8(B) ist eine Ansicht entlang eines Pfeils B in 8(A).
- 9 ist eine perspektivische Ansicht einer Scheibe, einer Turbinenlaufschaufel und einer Schubstange in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 10 ist eine Draufsicht der Hauptteile der Scheibe, der Turbinenlaufschaufel und der Ausbauvorrichtung nach einem Anordnungsvorgang in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 11 ist eine Draufsicht der Hauptteile der Scheibe, der Turbinenlaufschaufel und der Ausbauvorrichtung nach einem Stangenbewegungsvorgang in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 12 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Ausbauverfahrens einer Turbinenlaufschaufel der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 13 ist eine Vorderansicht einer Ausbauvorrichtung in einer ersten Variante der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, und ein Hauptteil, aus welchem dies herausgeschnitten ist.
- 14 ist eine Draufsicht der Hauptteile einer Scheibe, einer Turbinenlaufschaufel und einer Ausbauvorrichtung nach einem Anordnungsvorgang in der ersten Variante der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 15 ist eine Draufsicht der Hauptteile einer Scheibe, einer Turbinenlaufschaufel und einer Ausbauvorrichtung nach einem Anordnungsvorgang in einer zweiten Variante der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 16 ist eine Draufsicht der Hauptteile einer Scheibe, einer Turbinenlaufschaufel und einer Ausbauvorrichtung nach einem Anordnungsvorgang in einer dritten Variante der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Varianten dafür im Detail mit Bezug zu den beigefügten Abbildungen beschrieben.
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[Ausführungsform einer Rotationsmaschine]
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Eine Ausführungsform einer Rotationsmaschine wird mit Bezug zu den 1 bis 4 beschrieben.
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Die Rotationsmaschine der Ausführungsform ist ein Verdichter einer Gasturbine. Wie in 1 gezeigt umfasst eine Gasturbine 1 einen Verdichter 30, der ausgestaltet ist, um Luft A zu verdichten, eine Brennkammer 20, die ausgestaltet ist, um Brennstoff F in der Luft A, die durch den Verdichter 30 verdichtet ist, zu verbrennen, um Verbrennungsgas G zu erzeugen, und eine Turbine 10, die durch das Verbrennungsgas G angetrieben ist.
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Der Verdichter 30 hat einen Verdichterrotor 31, der um eine Achse Ar gedreht wird, ein Verdichtergehäuse 35, das ausgestaltet ist, um den Verdichterrotor 31 abzudecken, und eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 37. Die Turbine 10 hat einen Turbinenrotor 11, der um die Achse Ar gedreht wird, ein Turbinengehäuse 15, das ausgestaltet ist, um den Turbinenrotor 11 abzudecken, und eine Vielzahl von Turbinenleitschaufelreihen 17.
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Der Verdichterrotor 31 und der Turbinenrotor 11 sind an der gleichen Achse Ar angeordnet und miteinander verbunden, um einen Gasturbinenrotor 2 auszubilden. Zum Beispiel ist ein Rotor eines Generators GEN mit dem Gasturbinenrotor 2 verbunden. Zusätzlich sind das Verdichtergehäuse 35 und das Turbinengehäuse 15 miteinander verbunden, um ein Gasturbinengehäuse 5 auszubilden. Ferner wird im Folgenden eine Richtung, in welcher sich die Achse Ar erstreckt, als eine Axialrichtung Da bezeichnet, eine Umfangsrichtung um die Achse Ar wird einfach als Umfangsrichtung Dc bezeichnet und eine Richtung senkrecht zu der Achse Ar wird als eine Radialrichtung Dr bezeichnet. Zusätzlich wird die Seite des Verdichters 30 mit Bezug zu der Turbine 10 in der Axialrichtung Dr als eine Stromaufseite Dau und eine gegenüberliegende Seite dazu als eine Stromabseite Dad bezeichnet. Zusätzlich wird eine Seite nahe der Achse Ar in der Radialrichtung Dr als eine Innenseite Dri in der Radialrichtung und eine gegenüberliegende Seite dazu wird als eine Außenseite Dro in der Radialrichtung bezeichnet.
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Der Turbinenrotor 11 hat eine Rotorwelle 12, die sich in der Axialrichtung Da um die Achse Ar erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen 13, die an der Rotorwelle 12 befestigt sind. Die Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen 13 sind in der Axialrichtung Da angeordnet. Jede der Turbinenlaufschaufelreihen 13 ist durch eine Vielzahl von Turbinenschaufeln gebildet, die in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind. Die Turbinenleitschaufelreihe 17 ist an der Stromaufseite Dau einer jeder der Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen 13 angeordnet. Die Turbinenleitschaufelreihen 17 sind innerhalb des Turbinengehäuses 15 installiert. Jede der Turbinenleitschaufelreihen 17 ist durch eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln, die in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind, ausgebildet.
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Der Verdichterrotor 31 hat eine Rotorwelle 32, die sich in der Radialrichtung Da und die Achse Ar erstreckt, und eine Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen 33, die an die Rotorwelle 32 befestigt sind. Die Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen 33 sind in der Axialrichtung Da angeordnet. Jede der Turbinenlaufschaufelreihen 33 ist durch eine Vielzahl von Turbinenlaufschaufeln 60, die in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind, gebildet. Die Turbinenleitschaufelreihen 37 sind an der Stromabseite Dad der Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen 33 angeordnet. Die Turbinenleitschaufelreihen 37 sind innerhalb des Verdichtergehäuses 35 installiert. Jede der Turbinenleitschaufelreihen 37 ist durch eine Vielzahl von Turbinenleitschaufeln, die in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind, gebildet. Ein ringförmiger Raum zwischen einer Außenumfangsseite der Rotorwelle 32 und einer Innenumfangsseite des Verdichtergehäuses 35 bildet einen Luftverdichtungsströmungsweg 39 aus, durch welchen Luft während eines Strömens verdichtet wird.
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Wie in 2 gezeigt hat die Rotorwelle 32 des Verdichters 30 Scheiben 40 der Vielzahl von Turbinenlaufschaufelreihen 33. Jede der Vielzahl von Scheiben 40 ist in einer Scheibenform um die Achse Ar herum ausgebildet. Die Rotorwelle 32 ist durch Stapeln einer Vielzahl von Scheiben 40 in der Axialrichtung Da ausgestaltet. Die Turbinenlaufschaufeln 60 haben Laufschaufelkörper 61, die ein Laufschaufelprofil, das sich in der Radialrichtung bezüglich der Achse Ar erstreckt, ausbildet, und Laufschaufelfüße 62, die an der Innenseite Dri in der Radialrichtung der Laufschaufelkörper 61 installiert sind.
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Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitte 41, Arme 53 und Hohlabschnitte 55 sind in den Scheiben 40, die kreisförmige Plattenformen aufweisen, ausgebildet. Die Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitte 41 bilden Abschnitte der Scheiben 40 an der Außenseite Dro in der Radialrichtung aus. Die Arme 53 haben Stromaufseitenarme 53u, die von Positionen der Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitte 41 an der Innenseite Dri in der Radialrichtung und der Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitte 41 an der Stromaufseite Dau zu der Stromaufseite Dau hervorstehen, und Stromabseitenarme 53d, die von Positionen der Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitte 41 an der Innenseite Dri in der Radialrichtung und der Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitte 41 an der Stromabseite Dad zu der Stromabseite Dad hervorstehen. Alle Stromaufseitenarme 53u und Stromabseitenarme 53d erstrecken sich in der Umfangsrichtung Dc und bilden eine ringförmige Form um die Achse Ar herum aus. Die Hohlabschnitte 55 haben Stromaufseitenhohlabschnitte 55u, die relativ zu der Stromabseite Dad bezüglich der Stromaufseitensarme 53u an der Innenseite Dri in der Radialrichtung der Stromaufseitenarme 53u ausgespart sind, und Stromabseitenhohlabschnitte, die relativ zu der Stromaufseite Dau bezüglich der Stromabseitensarme 53d an der Innenseite Dri in der Radialrichtung der Stromabseitenarme 53d ausgespart sind. Alle Stromaufseitenhohlabschnitte 55u und Stromabseitenhohlabschnitte 55d erstrecken sich in der Umfangsrichtung Dc und bilden eine ringförmige Form um die Achse Ar herum aus.
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Eine Vielzahl von Laufschaufelfußnuten 45, die von der Außenseite Dro in der Radialrichtung zu der Innenseite Dri in der Radialrichtung ausgespart sind und sich in einer Richtung, die ein Bauteil in der Axialrichtung Da umfasst, erstrecken, sind in dem Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitt 41 ausgebildet. Die Laufschaufelfüße 62 der Turbinenschaufeln 60 treten in die Laufschaufelfußnuten 45 ein. Ferner sind säulenartige Stiftlöcher 49, die von Nutbodenoberflächen 48 der Laufschaufelfußnuten 45 zu der Innenseite Dri in der Radialrichtung ausgespart sind, in den Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitten 41 ausgebildet. Säulenförmige Stifte 58 und Federn 59, die ausgestaltet sind, um die Stifte 58 in einer Richtung, in welcher die Stifte von den Stiftlöchern 49 vorstehen, vorzuspannen, sind in den Stiftlöchern 49 angeordnet. Stiftlöcher 69, die von der Innenseite Dri in der Radialrichtung zu der Außenseite Dro in der Radialrichtung ausgespart sind, sind in den Laufschaufelfüßen 62 der Turbinenlaufschaufeln 60 ausgebildet. Die Stifte 58, die von den Stiftlöchern 49 der Scheiben 40 hervorstehen, treten in die Stiftlöcher 69 ein.
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Wie in 3 und 4 gezeigt sind Gaswegoberflächen 42, die der Außenseite Dro in der Radialrichtung zugewandt sind, Vorderendoberflächen 43, die der Stromaufseite Dau zugewandt sind, und Rückendoberflächen 44, die der Stromabseite Dad zugewandt sind, an den Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitten 41 der Scheiben 40 ausgebildet. Die Gaswegoberflächen 42 definieren einen Abschnitt einer Kante des Luftverdichtungsströmungswegs 39, der eine ringförmige Form an der Innenseite Dri in der Radialrichtung aufweist. Die Vorderendoberflächen 43 und die Rückendoberflächen 44 sind Oberflächen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Achse Ar sind. Die Vielzahl von Laufschaufelfußnuten 45 sind von den Gaswegoberflächen 42 zu der Innenseite Dri in der Radialrichtung in Intervallen in der Umfangsrichtung Dc ausgespart. Die Laufschaufelfußnuten 45 erstrecken sich von den Rückendoberflächen 44 zu den Vorderendoberflächen 43 der Scheiben 40 in einer Neigungsrichtung Di bezüglich der Achse Ar. Die Neigungsrichtung Di ist eine Richtung, die einen spitzen Winkel bezüglich der Axialrichtung Da ausbildet. Die Laufschaufelfußnuten 45 haben erste Nutabschnitte 46, die eine Nutweite in der Umlaufrichtung Dc aufweisen, welche eine erste Nutweite ist, und zweite Nutabschnitte 47, die eine Nutweite in der Umfangsumrichtung Dc aufweisen, welche eine zweite Nutweite ist, die größer als die erste Nutweite ist. Die zweiten Nutabschnitte 47 sind in den ersten Nutabschnitten 46 an der Innenseite Dri in der Radialrichtung angeordnet und sind mit den ersten Nutabschnitten 46 verbunden.
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Gaswegoberflächen 63, die der Außenseite Dro in der Radialrichtung zugewandt sind, Bodenoberflächen 68, die der Innenseite Dri in der Radialrichtung zugewandt sind, Vorderendoberflächen 64, die der Stromaufseite Dau zugewandt sind, und Rückendoberflächen 65, die der Stromabseite Dad zugewandt sind, sind an den Laufschaufelfüßen 62 der Turbinenlaufschaufeln 60 ausgebildet. Die Gaswegoberflächen 63 definieren einen Abschnitt einer Kante des Luftverdichtungsströmungswegs 39, der eine ringförmige Form an der Innenseite Dri in der Radialrichtung aufweist. Die Laufschaufelkörper 61 der Turbinenlaufschaufeln 60 erstrecken sich von den Gaswegoberflächen 63 zu der Außenseite Dro in der Radialrichtung. Die Laufschaufelfüße 62 haben erste Laufschaufelfußabschnitte 66, die eine Weite in der Umfangsrichtung Dc aufweisen, die eine erste Laufschaufelfußweite ist, und zweite Laufschaufelfußabschnitte 67, die eine Weite in der Umfangsrichtung Dc aufweisen, die eine zweite Laufschaufelnutweite ist, die größer als die erste Laufschaufelfußweite ist. Die zweiten Laufschaufelfußabschnitte 67 sind an der Innenseite Dri in der Radialrichtung der ersten Laufschaufelfußabschnitte 66 angeordnet und sind mit den ersten Laufschaufelfußabschnitten 66 verbunden. Die Gaswegoberflächen 63 der Laufschaufelfüße 62 sind an den ersten Laufschaufelfußabschnitten 66 ausgebildet. Das erste Laufschaufelfußweitenmaß ist etwas kleiner als das erste Nutweitenmaß, das oben erwähnt wird, und im Wesentlichen das Gleiche wie das erste Nutweitenmaß. Das zweite Laufschaufelfußweitenmaß ist etwas kleiner als das zweite Nutweitenmaß, das oben erwähnt ist, und im Wesentlichen das Gleiche wie das zweite Nutweitenmaß. Aus diesem Grund können in einem Zustand, in welchem die Laufschaufelfüße 62 in die Laufschaufelfußnuten 45 eingetreten sind, die Laufschaufelfüße 62 nicht von den Laufschaufelfußnuten 45 ausgebaut werden, selbst wenn eine Fliehkraft auf die Turbinenlaufschaufeln 60 einwirkt. In diesem Zustand sind, wenn der Verdichter 30 für eine lange Zeit betrieben wird, die Laufschaufelfüße 62 an den Laufschaufelfußnuten 45 fixiert. Die Bodenoberflächen 68 der Laufschaufelfüße 62 sind an den zweiten Laufschaufelfußabschnitten 67 ausgebildet. Alle Vorderendoberflächen 64 und Rückendoberflächen 65 der Laufschaufelfüße 62 sind an den ersten Laufschaufelfußabschnitten 66 und den zweiten Laufschaufelfußabschnitten 67 ausgebildet. Die Stiftlöcher 69 der Turbinenlaufschaufeln 60 sind von dem Bodenoberflächen 68 der Turbinenlaufschaufeln 60 zu der Außenseite Dro in der Radialrichtung ausgespart. Die Stifte 58, die in die Stiftlöchern 69 eintreten, spielen eine Rolle bei einem Begrenzen einer Bewegung der Turbinenlaufschaufeln 60 in der Neigungsrichtung Di, in welcher sich die Laufschaufelfußnuten 45 erstrecken.
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In einem Zustand, in welchem die Laufschaufelfüße 62 der Turbinenlaufschaufeln 60 in die Laufschaufelfußnuten 45 der Scheiben 40 eingetreten sind, sind die Vorderendoberflächen 64 der Laufschaufelfüße 62 im Wesentlichen bündig mit den Vorderendoberflächen 43 der Scheiben 40. Ferner sind die Rückendoberflächen 65 der Laufschaufelfüße 62 im Wesentlichen bündig mit den Rückendoberflächen 44 der Scheiben 40. Aus diesem Grund sind in diesem Zustand die Vorderendoberflächen 64 und die Rückendoberflächen 65 der Laufschaufelfüße 62 Oberflächen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Achse Ar sind.
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Eine Ausführungsform der Ausbauvorrichtung wird mit Bezug zu den 5 bis 12 beschrieben.
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Die Ausbauvorrichtung der Ausführungsform ist ein Apparat zum Ausbauen der Turbinenlaufschaufeln 60 aus den Laufschaufelfußnuten 45 der Scheiben 40, die oben beschrieben sind. Wie in den 5 bis 7 gezeigt hat eine Ausbauvorrichtung 100 der Ausführungsform eine Basis 101, die in einer Z-Richtung, die eine erste Richtung ist, festgelegt ist, eine Schubstange 130, die von der Basis 101 zu einer Vorderseite Zf, die eine Seite in der Z-Richtung ist, hervorsteht, einen Stangenbewegungsmechanismus 150, der ausgestaltet ist, um die Schubstange 130 zu der Vorderseite Zf zu bewegen, und eine Stangenführung 140, die ausgestaltet ist, um eine Bewegungsrichtung der Schubstange 130 zu führen. Ferner ist wie oben beschrieben die andere Seite in der Z-Richtung, z.B. eine der Vorderseite Zf gegenüberliegende Seite, eine Rückseite Zr. Zusätzlich wird eine Richtung senkrecht zu der Z-Richtung und einer X-Richtung als eine Y-Richtung bezeichnet und eine Richtung senkrecht zu der Z-Richtung und der Y-Richtung als die X-Richtung bezeichnet.
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Die Basis 101 hat einen Rahmen 110, an bzw. auf welchem der Stangenbewegungsmechanismus 150 installiert ist, und an welchem die Stangenführung 140 befestigt ist, und einen Bewegungsbegrenzungsmechanismus 120, der ausgestaltet ist, um eine Bewegung des Rahmens 110 in der Z-Richtung einzugrenzen. Der Rahmen 110 hat eine Vorderwandplatte 111 und eine Rückwandplatte 115, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Z-Richtung erstrecken, und einen Verbindungsabschnitt 119, der ausgestaltet ist, um die Vorderwandplatte 111 und die Rückwandplatte 115 zu verbinden. Die Rückwandplatte 115 ist an der Rückseite Zr in Intervallen von der Vorderwandplatte 111 angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 119 verbindet eine Kante der Vorderwandplatte 111 an der (-) Y-Seite und eine Kante der Rückwandplatte 115 an der (-) Y-Seite. Eine Oberfläche des Verbindungsabschnitts 119, die der (-) Y-Seite zugewandt ist, ist eine Bogenoberfläche 119a, die eine Bogenform um eine virtuelle Achse, die an der (-) Y-Seite bezüglich dem Verbindungsabschnitt 119 angeordnet ist, aufweist und sich in der Z-Richtung erstreckt. Eine Oberfläche der Vorderwandplatte 111, die der Vorderseite Zf zugewandt ist, bildet eine Vorderoberfläche 112 des Rahmens 110 aus. Zusätzlich bildet eine Oberfläche der Rückwandplatte 115, die der Rückseite Zr zugewandt ist, während eines Ausbildens einer Rückoberfläche 115 auf dem Rahmen 110 eine Rückoberfläche der Basis 101 aus. Die Vorderoberfläche 112 und die Rückoberfläche 116 des Rahmens 110 sind Oberflächen, die parallel zueinander und senkrecht zu der Z-Richtung sind.
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Der Bewegungsbegrenzungsmechanismus 120 hat ein Anpresselement 121, das einen Abschnitt aufweist, der weiter an der Vorderseite Zf als die Vorderoberfläche 112 des Rahmens 110 angeordnet ist, und einen Elementsepariermechanismus 127, der ausgestaltet ist, um das Anpresselement 121 von dem Rahmen 110 zu der Vorderseite Zf zu separieren.
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Wie in 5 gezeigt hat das Anpresselement 121 eine Hauptplatte, die weiter an der Vorderseite Zf als die Vorderoberfläche 112 des Rahmens 110 angeordnet ist, Seitenplatten 124, die sich von einem Ende der Hauptplatten 122 an der (+/-) X-Seite zu der Rückseite Zr erstrecken, und Ausbauverhinderungsplatten 125, die sich vom Ende der Seitenplatten 124 an der Rückseite Zr in der X-Richtung erstrecken. Die Hauptplatte 122 ist parallel zu der Vorderoberfläche 112 des Rahmen 110 angeordnet. Eine Weite der Hauptplatte 122 in der X-Richtung ist im Wesentlichen gleich wie eine Weite des Rahmens 110 in die X-Richtung. Eine Ausbauverhinderungsplatte 125 an der (+) X-Seite erstreckt sich von einem Ende der Rückseite Zr der Seitenplatte 124 an der (+) X zu der (-) X-Seite. Die Ausbauverhinderungsplatte 125 an der (-) X-Seite erstreckt sich von einem Ende der Rückseite Zr der Seitenplatte 124 an der (-) X-Seite zu der (+) X-Seite. Jede der Ausbauverhinderungsplatten 125 ist einer Oberfläche an der Vorderwandplatte 111 zugewandt, die der Rückseite Zr in der Z-Richtung zugewandt ist. Ein Intervallmaß in der Z-Richtung zwischen der Hauptplatte 122 und jeder der Ausbauverhinderungsplatten 125 ist größer als ein Weitenmaß der Vorderwandplatte 111 in der Z-Richtung, welches in anderen Worten ein Dickenmaß der Vorderwandplatte 111 ist. Aus diesem Grund ist das Anpresselement 121 bezüglich der Vorderwandplatte 111 in der Z-Richtung bewegbar und ein Bewegungsbereich davon ist eingeschränkt.
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Der Elementsepariermechanismus 127 hat einen Separierbolzen 128 und eine Betätigungsstange 129, die ausgestaltet ist, um den Separierbolzen 128 zu drehen. Ein Schraubenloch 113, das in der Z-Richtung durchläuft, ist durch die Vorderwandplatte 111 ausgebildet. Ein Außengewindeabschnitt des Separierbolzens 128 ist in das Schraubenloch 113 eingeschraubt. Die Betätigungsstange 129 ist an einem Bolzenkopfabschnitt des Separierbolzens 128 befestigt. Ein Außenende des Separierbolzens 128 kommt mit der Hauptplatte 122 des Anpresselements 121 in Kontakt. Wenn der Separierbolzen 128 in das Schraubenloch 113 der Vorderwandplatte 111 eingeschraubt ist, wird das Anpresselement 121 durch den Separierbolzen 128 gegen die Vorderseite Zf gedrückt und die Hauptplatte 122 des Anpresselements 121 wird von dem Rahmen 110 zu der Vorderseite Zf separiert. Eine Oberfläche der Hauptplatte 122, die der Vorderseite Zf zugewandt ist, bildet eine Vorderoberfläche 123 der Basis 101 aus.
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Wie in 10 gezeigt hat die Schubstange 140 einen Hauptkörperabschnitt 141 und einen Flansch- oder Auslegerabschnitt 145, der von einem Außenumfang des Hauptkörperabschnitts 141 zu einer Außenumfangsseite vorsteht. Ein Führungsbefestigungsloch 114, in welches der Hauptkörperabschnitt 141 der Stangenführung 140 eingeschoben wird, ist in der Vorderwandplatte 111 des Rahmens 110 ausgebildet. Der Hauptkörperabschnitt 141 der Stangenführung 140 ist in das Führungsbefestigungsloch 114 eingeschoben. Der Auslegerabschnitt 145 der Stangenführung 140 ist an der Vorderwandplatte 111 des Rahmens 110 durch eine Schraube 146, die als Fixierwerkzeug dient, fixiert. Ein Führungsloch 142, das in einer U-Richtung (einer zweiten Richtung), die einen spitzen Winkel bezüglich der Z-Richtung (einer ersten Richtung) bildet, verläuft, ist in dem Hauptkörperabschnitt 141 der Stangenführung 140 ausgebildet.
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Wie in den 9 und 10 gezeigt hat die Schubstange 130 einen Nuteinschubabschnitt 132, einen Mantelabschnitt 136 und einen Übergangsabschnitt 137. Die Schubstange 130 bildet eine Stabform aus. Eine erste Endseite der Schubstange 130 bildet den Nuteinschubabschnitt 132 aus. Eine zweite Endseite der Schubstange 130, die gegenüber der ersten Endseite ist, bildet den Übergangsabschnitt 137 aus. Ein Raum zwischen dem Nuteinschubabschnitt 132 und dem Übergangsabschnitt 137 bildet den Mantelabschnitt 136 aus. Der Mantelabschnitt 136 ist in das Führungsloch 142 der Stangenführung 140 eingeschoben. Die Außenumfangsoberfläche des Mantelabschnitts 136 kommt mit der Innenumfangsoberfläche des Führungslochs 142 in Kontakt. Eine Querschnittsform einer Oberfläche des Nuteinschubabschnitts 132, der senkrecht zu der Z-Richtung zu einer Querschnittsform, die senkrecht zu der Axialrichtung Da der Laufschaufelfüße 62 ist, korrespondiert. Demgemäß hat der Nuteinschubabschnitt 132 einen ersten Nuteinschubabschnitt 133, der eine Weite in der X-Richtung senkrecht zu der Z-Richtung aufweist, welche eine erste Weite ist, und einen zweiten Nuteinschubabschnitt 134, der eine Weite in der X-Richtung aufweist, welche eine zweite Weite ist, die größer als die erste Weite ist. Der zweite Nuteinschubabschnitt 134 ist an der (-) Y-Seite des ersten Nuteinschubabschnitts 133 angeordnet. Die erste Weite ist etwas kleiner als die oben erwähnte erste Laufschaufelfußweite. Die zweite Weite ist etwas kleiner als die oben erwähnte zweite Laufschaufelfußweite. Eine Oberfläche des Nuteinschubabschnitts 132, der der ersten Endseite zugewandt ist, bildet eine Anpressoberfläche 135, die mit einer Endoberfläche des Laufschaufelfuß 62 in Kontakt kommen, aus. Die Anpressoberfläche 135 ist eine Oberfläche senkrecht zu der Z-Richtung und parallel zu der Vorderoberfläche 123 der Basis 101. Eine Querschnittsform des Übergangabschnitts 137, der senkrecht zu der Y-Richtung ist, bildet eine halbkreisförmig gewölbte Form an der Rückseite Za aus. Demgemäß bildet eine Rückendoberfläche 138 der Schubstange 130 eine Bogenform aus.
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Wie in den 5 bis 8 gezeigt hat der Stangenbewegungsmechanismus 150 eine Drehmittelwelle 151, die sich in der Z-Richtung erstreckt, und einen abschrägungsbildenden Körper 152, der sich um die Drehmittelwelle 151 dreht. Ein erstes Ende der Drehmittelwelle 151 wird durch die Vorderwandplatte 111 des Rahmens 110 getragen und ein zweites Ende der Drehmittelwelle 151 wird durch die Rückwandplatte 115 des Rahmens 110 getragen. Der abschrägungsbildende Körper 152 hat eine Drehplatte 153 und einen Griff 155, der an einem Außenumfang der Drehplatte 153 installiert ist. Die Drehplatte 153 bildet eine Bogenform, die durch ein Ausschneiden eines Abschnitts einer Scheibe um die Drehmittelwelle 151 erlangt wurde, aus. Die Drehplatte 153 ist drehbar um die Drehmittelwelle 151 installiert. Eine schräg verlaufende Oberfläche 154, die an einer Oberfläche, die senkrecht zu der Z-Richtung ist, geneigt ist, und der Vorderseite Zf zugewandt ist, ist an der Drehplatte 153 ausgebildet. Wie in den 8 und 10 gezeigt wird die schräg geneigte Oberfläche 154 in einem Bereich R, der sich in einer Umfangsrichtung bezüglich der Drehmittelwelle 151 erstreckt und einen vorbestimmten Winkel bezüglich der Drehmittelwelle 151 hat, ausgebildet. Die schräg verlaufende Oberfläche 154 kommt mit der Rückendoberfläche 138 der Schubstange 130 in Kontakt. Ferner ist 8(A) eine Vorderansicht des abschrägungsbildenden Körpers 152 und 8(B) eine Ansicht entlang eines Pfeils B in 8(A).
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Nachfolgend wird ein Ausbauverfahren der Turbinenlaufschaufel 60 gemäß dem Flussdiagramm, das in 12 gezeigt ist, beschrieben.
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Zunächst wird die Ausbauvorrichtung 100 wie oben beschrieben vorbereitet (S1: ein Vorbereitungsvorgang). In der Vielzahl von Scheiben 40, die die Rotorwelle 32 des Verdichters 30 bilden, sind Richtungen, in welchen die Laufschaufelfußnuten 45 sich zwischen den Scheiben 40 erstrecken, und Größen der Laufschaufelfußnuten 45 etwas anders. In diesem Fall sind die Stangenführung 140 und die Schubstange 130, die zu den Laufschaufelfußnuten 45 der Scheiben 40 korrespondieren, bevorzugt vorbereitet (Sla: ein Stangenführungs-Vorbereitungsvorgang). In diesem Fall wird die Stangenführung 140, die zu der Laufschaufelfußnut 45 der Scheibe 40 (die nachfolgend als die zu bearbeitende Scheibe 40 dient), zu welcher die Turbinenlaufschaufel 60, welche das Ausbauobjekt (das nachfolgend als die zu bearbeitende Turbinenlaufschaufel 60 dient) ist, befestigt ist, von der Vielzahl von Stangenführungen 140 ausgewählt und der Schubstange 130, die zu der ausgewählten Stangenführung 140 korrespondiert, wird von der Vielzahl von Schubstangen 130 ausgewählt (Sib: ein Auswahlvorgang). Wie in 10 gezeigt ist die Stangenführung 140, die zu der Laufschaufelfußnut 45 der Scheibe 40 korrespondiert, die Stangenführung 140, in welcher ein Winkel in der U-Richtung, in welcher sich das Führungsloch 142 in der Z-Richtung erstreckt, mit einem Winkel in der Neigungsrichtung Di, in welcher sich die Laufschaufelfußnuten 45 bezüglich der Achse Ar erstrecken, übereinstimmt. Zusätzlich ist die Schubstange 130, die zu der ausgewählten Stangenführung 140 korrespondiert, die Schubstange 130, in welcher der Mantelabschnitt 136 der Schubstange 130 in das Führungsloch 142 der Stangenführung 140 eingeschoben werden kann, und die Außenumfangsoberfläche des Mantelabschnitts 136 kommt mit der Innenumfangsoberfläche des Führungslochs 142 in Kontakt. Nachfolgend ist die Schubstange 130, die in dem Auswahlvorgang (S1b) ausgewählt wurde, in dem Führungsloch 142 der Stangenführung 140 angebracht und die Stangenführung 140 ist durch die Schraube 146 an dem Rahmen 110 fixiert (S1c: ein Stangenführungs-Befestigungsvorgang).
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Ferner sind in der Ausführungsform eine oder mehrere Scheiben 40, die zu bearbeitende Turbinenlaufschaufel 60 und die Ausbauvorrichtung 100 vorgesehen, um einen Rotorsatz zu bilden.
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Nachfolgend ist die Basis 101 der Ausbauvorrichtung 100 so angeordnet, dass der Laufschaufelfuß 62 der zu bearbeitende Turbinenlaufschaufel 60 die Anpressoberfläche 135 der Schubstange 130 zugewandt ist (S2: ein Anordnungsvorgang). In dem Anordnungsvorgang (S2) wird zunächst die Basis 101 der Ausbauvorrichtung 100 zwischen der zu bearbeitende Scheibe 40 und der Scheibe, die neben der Scheibe 40 in der Axialrichtung Da liegt, angeordnet (S2a: ein temporärer Anordnungsvorgang). Insbesondere wird wie in den 5, 7 und 10 gezeigt beispielsweise zwischen der zu bearbeitende Scheibe 40 und der Scheibe 40 an der Stromaufseite Dau, die neben der zu bearbeitenden Scheibe 40 liegt, angeordnet. Die Vorderoberfläche 123 der Basis 101 ist der Vorderendoberfläche 43 der zu bearbeitenden Scheibe 40 zugewandt und die Vorderendoberfläche 64 des Laufschaufelfußes 62 in der zu bearbeitenden Turbinenlaufschaufel 60 und der Anpressoberfläche 135 der Schubstange 130 sind angeordnet, um zueinander zugewandt zu sein. Ferner wird die Bogenoberfläche 119a der Basis 101 angeordnet, um mit der Außenumfangsoberfläche der Scheibe 40 in Kontakt zu kommen. Wenn die Bogenoberfläche 119a der Basis 100 mit der Außenumfangsoberfläche der zu bearbeitenden Scheibe 40 in Kontakt kommt, ist die Basis 101 der Ausbauvorrichtung 100 in der (-) Y-Richtung begrenzt. Die (-) Y-Richtung ist in diesem Zustand eine Radialrichtung der zu bearbeitenden Scheibe 40 an der Innenseite Dri.
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Nachfolgend wird in dem Anordnungsvorgang (S2) die Betätigungsstange 129 des Elementsepariermechanismus 127 betrieben und der Separierbolzen 128 des ElementSepariermechanismus 127 ist in das Schraubenloch 113 der Vorderwandplatte 111 eingeschraubt. Wenn der Separierbolzen 128 in das Schraubenloch 113 eingeschraubt ist, wird das Anpresselement 121 durch den Separierbolzen 128 zu der Vorderseite Zf gedrückt und die Hauptplatte 122 des Anpresselements 121 wird zu der Vorderseite Zf bezüglich des Rahmens 110 bewegt und kommt mit der Vorderendoberfläche 43 der zu bearbeitenden Scheibe 40 in Kontakt. Der Separierbolzen 128 ist ferner in das Schraubenloch 113 eingeschraubt und die Hauptplatte 122 des Anpresselements 121 ist zu der Vorderendoberfläche 43 der zu bearbeitenden Scheibe 40 befestigt. Das heißt die Vorderoberfläche 123 der Basis ist zu der Vorderendoberfläche 43 der zu bearbeitenden Scheibe 40 befestigt. Wenn die Hauptplatte 122 des Anpresselements 121 zu der Vorderendoberfläche 43 der zu bearbeitenden Scheibe 40 befestigt ist, wird die Rückoberfläche 116 der Basis 101 zu der Rückendoberfläche 44 der Scheibe 40 an der Stromaufseite Dau befestigt. Folglich ist die Basis 101 der Ausbauvorrichtung 100 in der Z-Richtung bezüglich der zu bearbeitenden Scheibe 40 festgelegt (S2b: ein Hauptanordnungsvorgang). Ferner ist in dem Hauptanordnungsvorgang (S2b) in einem Schritt, in welchem die Vorderoberfläche 123 der Basis 101 beispielsweise eine Oberfläche des Anpresselements 121, das der Vorderseite Zf der Hauptplatte 122 zugewandt ist, mit der Vorderendoberfläche 43 der zu bearbeitenden Scheibe 40 in Kontakt kommt, eine Position der Basis 101 der Ausbauvorrichtung 100 bevorzugt so fein eingestellt, dass die Vorderendoberfläche 64 des Laufschaufelfußes 62 in der zu bearbeitenden Turbinenlaufschaufel 60 und die Anpressoberfläche 135 der Schubstange 130 wieder zueinander zugewandt sind. Wie oben beschrieben ist der Anordnungsvorgang (S2) abgeschlossen.
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Wenn der Anordnungsvorgang (S2) wie in den 5 und 10 gezeigt abgeschlossen ist, sind der Laufschaufelfuß 62 der zu bearbeitenden Turbinenlaufschaufel 60 und die Anpressoberfläche 135 der Schubstange 130 zueinander zugewandt. Ferner stimmt die Z-Richtung der Ausbauvorrichtung 100 mit der Axialrichtung Da der Scheiben 40 überein und die U-Richtung der Ausbauvorrichtung 100 mit der Neigungsrichtung Di der Scheiben 40 überein. Ferner stimmt die Y-Richtung der Ausbauvorrichtung 100 mit der Radialrichtung Dr der Scheiben 40 überein und die X-Richtung der Ausbauvorrichtung 100 stimmt im Wesentlichen mit der Umfangsrichtung Dc der Scheiben 40 überein.
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Nachfolgend wird die Schubstange 130 durch den Stangenbewegungsmechanismus 150 zu der Vorderseite Zf bewegt (S3: ein Stangenbewegungsvorgang). In dem Stangenbewegungsvorgang (S3) wird wie in 6 gezeigt der Griff 155 des abschrägungsbildenden Körpers 152 betrieben und der abschrägungsbildende Körper 152 wird um die Drehmittelwelle 151 gedreht. Wenn der abschrägungsbildende Körper 152 gedreht wird, wird die schräg verlaufende Oberfläche 154, die durch den abschrägungsbildenden Körper 152 ausgebildet ist, um die Drehmittelwelle 151 gedreht. Die Rückendoberfläche 138 der Schubstange 130 kommt mit der schräg verlaufenden Oberfläche 154 in Kontakt. Aus diesem Grund wird, wenn die schräg verlaufende Oberfläche 154 wie in 11 gezeigt gedreht wird, eine Kontaktposition mit der Schubstange 130 auf der schräg verlaufenden Oberfläche 154 variiert. Folglich wird die Schubstange 130 durch den abschrägungsbildenden Körper 152 zu der Vorderseite Zf in die Z-Richtung hinausgedrückt. Die Schubstange 130 wird zu der Vorderseite in die U-Richtung bewegt, da die Bewegungsrichtung in der U-Richtung durch die Stangenführung 140 begrenzt ist. Wenn die Schubstange 130 zu der Vorderseite in die U-Richtung bewegt wird, steht der Nuteinschubabschnitt 132 der Schubstange 130 von der Vorderoberfläche 123 von der Basis 101 hervor und die Anpressoberfläche 135 der Schubstange 130 kommt mit der Vorderendoberfläche 64 des Laufschaufelfußes 62 in der Turbinenlaufschaufel 60 des Ausbauobjekts in Kontakt. Wenn der Griff 155 des abschrägungsbildenden Körpers 152 ferner betrieben wird und die Schubstange 130 zu der Vorderseite in der U-Richtung bewegt wird, tritt der Nuteinschubabschnitt 132 der Schubstange 130 in die Laufschaufelfußnut 45 der zu bearbeitenden Scheibe 40 ein. In diesem Vorgang wird die zu bearbeitende Turbinenlaufschaufel 60 zu der Vorderseite (einer Stromabseite) in die Neigungsrichtung Di bewegt. Ein Bewegungsbetrag der Turbinenlaufschaufel 60 in der Neigungsrichtung Di ist größer oder gleich als eines Außendurchmessers 58 der Stifte (siehe 2). Aus diesem Grund wird der Stift 58 durch eine Bewegung der zu bearbeitenden Turbinenlaufschaufel 60 getrennt.
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Wenn die Turbinenlaufschaufeln 60 in die Neigungsrichtung Di bewegt werden, wird ein fixierter Zustand der Laufschaufelfüße 62 bezüglich der Laufschaufelnuten 45 gelöst und die Stifte 58, die eine Bewegung der Turbinenlaufschaufeln 60 begrenzen, wird gekürzt. Aus diesem Grund können die Turbinenlaufschaufeln 60 einfach in die Neigungsrichtung Di, in welcher sich die Laufschaufelfußnuten 45 erstrecken, bewegt werden.
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Nachfolgend werden die Turbinenlaufschaufeln 60, die einfach in die Neigungsrichtung Di bewegt werden, ferner in die Neigungsrichtung Di bewegt und die Laufschaufelfüße 62 der Turbinenlaufschaufel 60 treten von den Laufschaufelfußnuten 45 aus (S4: ein Turbinenlaufschaufel-Entnahmevorgang). Wie oben beschrieben ist der Ausbau der zu bearbeitenden Turbinenlaufschaufeln 60 abgeschlossen. Nachfolgend wird die andere Turbinenlaufschaufel 60, die zu der zu bearbeitenden Scheibe 40 befestigt ist, von der zu bearbeitenden Scheibe 40 mit dem gleichen Ablauf wie oben beschrieben gemäß der Notwendigkeit ausgebaut. Jedoch gibt es, wenn die anderen Turbinenlaufschaufeln 60 fortlaufend ausgebaut werden, keine Notwendigkeit einer nochmaligen Ausführung des Vorbereitungsvorgangs (S1).
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Die U-Richtung (die zweiten Richtung) der Ausbauvorrichtung 100 ist nach dem Anordnungsvorgang (S2) die Neigungsrichtung Di, in welcher sich die Laufschaufelfußnuten 45 erstrecken. Aus diesem Grund können in der Ausführungsform, da die Turbinenlaufschaufeln 60 durch die Schubstange 130 in die Richtung gedrückt werden, in welcher sich die Laufschaufelfußnuten 45 erstrecken, die Turbinenschaufeln 60 bewegt werden. Ferner kann in der Ausführungsform, da die schräg verlaufende Oberfläche 154 in die Richtung, in welcher sich eine virtuelle Oberfläche, die senkrecht zu der Z-Richtung ist, weitet, bewegt wird, die Schubstange 130 zu der Vorderseite Zf bewegt werden. Aus diesem Grund können in der Ausführungsform die Turbinenlaufschaufeln 60 ohne Aufbringen einer Stoßbelastung auf die Turbinenschaufeln 60 bewegt werden. Demgemäß können die Turbinenlaufschaufeln 60 in der Ausführungsform einfach von den Laufschaufelfußnuten 45 ohne ein Beschädigen der Turbinenlaufschaufeln 60 ausgebaut werden.
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In der Ausführungsform wird der Griff 155 betrieben und der abschrägungsbildende Körper 152 wird gedreht. Aus diesem Grund ist in der Ausführungsform ein Abstand von der Drehmittelwelle 151, die als ein Lagerpunkt zu dem Griff 155 dient, welcher als ein Kraftangriffspunkt dient, größer als ein Abstand von der Drehmittelwelle 151, die als ein Lagerpunkt zu der schräg verlaufenden Oberfläche 154 dient, welche als ein Aktionspunkt dient. Demgemäß kann der abschrägungsbildende Körper 152 mit einer kleinen Kraft gedreht werden. Mit anderen Worten kann in der Ausführungsform die Schubstange 130 zu der Vorderseite Zf mit einer kleinen Kraft bewegt werden. Aus diesem Grund können in der Ausführungsform nach diesem Gesichtspunkt genauso die Turbinenlaufschaufeln 60 einfach von den Laufschaufelfußnuten 45 ausgebaut werden.
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In der Ausführungsform kann, da sich die schräg verlaufende Oberfläche 154 in die Umfangsrichtung bezüglich der Drehmittelwelle 151 erstreckt, im Vergleich zu dem Fall, in welchem sich die schräg verlaufende Oberfläche in einer geraden Linie erstreckt, der abschrägungsbildende Körper 152 in seiner Größe reduziert werden.
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In der Ausführungsform kann, wenn das Anpresselement 121 des Bewegungsbegrenzungsmechanismus 120 durch den Elementsepariermechanismus 127 des Bewegungsbegrenzungsmechanismus 120 in die Z-Richtung bewegt wird, die Vorderoberfläche 123 der Basis 101 mit einer Endoberfläche der Scheiben 40 in der Axialrichtung in Kontakt kommen, und eine Bewegung der Basis 101 in der Z-Richtung wird begrenzt. Demgemäß kann in der Ausführungsform eine Bewegung der Basis 101 bezüglich der Scheiben 40 in der Z-Richtung einfach begrenzt werden.
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In der Ausführungsform kann, da die Stangenführung 140 und die Schubstange 130 einfach an die Scheiben 140 angepasst werden können, eine Einsatzflexibilität der Ausbauvorrichtung 100 erhöht werden.
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Ferner kann, während die Ausbauvorrichtung 100 an der Stromaufseite Dau der zu bearbeitenden Scheibe 40 wie oben beschrieben angeordnet ist, die Ausbauvorrichtung 100 an der Stromabseite Dad der zu bearbeitenden Scheibe 40 angeordnet werden. In diesem Fall kommt, die Vorderoberfläche 123 der Basis 101 der Ausbauvorrichtung 100 mit der Rückendoberfläche 44 der zu bearbeitenden Scheibe 40 in Kontakt.
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Zusätzlich kann ein Element, das eine schräg verlaufende Oberfläche, ein Werkzeug, eine Einspannvorrichtung oder dergleichen aufweist, temporär zu der Basis 101 als ein abschrägungsbildender Körper befestig werden und die Schubstange 130 kann durch deren Bewegen bewegt werden. Zusätzlich ist die schräg verlaufende Oberfläche nicht begrenzt, sich in der Umfangsrichtung bezüglich der Drehmittelwelle zu erstrecken. Zum Beispiel kann die schräg verlaufende Oberfläche sich in einer Richtung, die Elemente in zwei Richtungen oder mehr der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung aufweist, gerade erstrecken. Aus diesem Grund wird der abschrägungsbildende Körper, auf welchem die schräg verlaufende Oberfläche ausgebildet ist, in die Richtung, die ein Bauteil einer Richtung, in welcher sich die schräg verlaufende Oberfläche erstreckt, umfasst, bewegt.
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Eine erste Variante des Stangenbewegungsmechanismus 150 gemäß der Ausführungsform wird mit Bezug zu den 13 und 14 beschrieben.
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Wie in 14 gezeigt hat der Stangenbewegungsmechanismus 150a der Variante einen Stangenbewegungsbolzen 156 und ein Schraubenloch 117, das auf dem Rahmen ausgebildet ist. Der Stangenbewegungsbolzen 156 hat einen Außengewindeabschnitt 156a und einen Bolzenkopfabschnitt 156b, der an einem Endabschnitt des Außengewindeabschnitts 156a ausgebildet ist. Das Schraubenloch 117 erstreckt sich in die Z-Richtung. Ein Innengewinde 117a, in welches der Außengewindeabschnitt 156a im Eingriff sein kann, ist in einer Innenumfangsoberfläche des Schraubenlochs 117 ausgebildet. Zusätzlich ist das Schraubenloch 117 an einer Position an der Rückwandplatte 115 des Rahmens 110, an welchem der Bolzenkopfabschnitt 156b mit der Rückendoberfläche 138a der Schubstange 130a in einem Zustand, in welchem der Außengewindeabschnitt 156a des Stangenbewegungsbolzens 156 in das Schraubenloch 117 eingeschraubt ist, in Kontakt kommen kann, ausgebildet.
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In dem Stangenbewegungsvorgang der Variante ist wie in 13 gezeigt ein Werkzeug 160 wie zum Beispiel ein Schlüssel oder dergleichen auf dem Bolzenkopfabschnitt 156b des Stangenbewegungsbolzens 156 angebracht und der Stangenbewegungsbolzen 156 wird gedreht. Der Stangenbewegungsbolzen 156 wird zu der Vorderseite Zf in der Z-Richtung bewegt, wenn er gedreht wird. Die Schubstange 130a wird zu der Vorderseite Zf gemäß der Bewegung des Stangenbewegungsbolzens 156 zu der Vorderseite Zf ausgeschoben. Die Schubstange 130a wird zu der Vorderseite in die U-Richtung bewegt, da die Bewegungsrichtung zu der U-Richtung durch die Stangenführung 140 begrenzt ist. Wenn die Schubstange 130a zu der Vorderseite in die U-Richtung bewegt wird, steht der Nuteinschubabschnitt 132 der Schubstange 130a von der Vorderoberfläche 123 der Basis 101 hervor, wobei die Anpressoberfläche 135 der Schubstange 130a mit den Vorderendoberflächen 64 der Laufschaufelfüße 62 in den Turbinenlaufschaufeln 60 in Kontakt kommt und die Schubstange 130a die Laufschaufelfüße 62 der Turbinenlaufschaufeln 60 drückt.
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Wie oben beschrieben wie auch in der Variante können die Turbinenlaufschaufeln 60 durch die Schubstange 130a in die Richtung, in welcher sich die Laufschaufelfußnuten 45 erstrecken, gedrückt werden und die Turbinenlaufschaufeln 60 können bewegt werden. Ferner kann in der Variante, da der Stangenbewegungsbolzen 56 gedreht wird, die Schubstange 130a zu der Vorderseite Zf bewegt werden. Aus diesem Grund können in der Variante die Turbinenlaufschaufeln 60 ohne Aufbringen einer Stoßbelastung auf die Turbinenlaufschaufeln 60 bewegt werden. Demgemäß können in der Variante die Turbinenlaufschaufeln 60 einfach von den Laufschaufelfußnuten 45 ohne Beschädigen der Turbinenlaufschaufeln 60 ausgebaut werden.
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In der Variante behält die Endoberfläche des Bolzenkopfabschnitts 156b, die in Kontakt mit der Rückendoberfläche 138a der Schubstange 130a ist, fortlaufend einen Zustand, der senkrecht zu der Z-Richtung ist, selbst wenn der Stangenbewegungsbolzen 156 gedreht wird. Aus diesem Grund ist die Rückendoberfläche 138a der Schubstange 130a gemäß der Variante anders zu der in der Ausführungsform und bildet eine Ebene aus, die senkrecht zu der Z-Richtung ist.
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Zweite Variante des Stangenbewegungsmechanismus 150 gemäß der Ausführungsform wird mit Bezug zu 15 beschrieben.
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Der Stangenbewegungsmechanismus 150b der Variante hat ein Außengewinde 139, das an der Schubstange 130b ausgebildet ist, und ein Innengewinde 143, das in der Stangenführung 140b ausgebildet ist.
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In der Variante wird ein Bolzen als Schubstange 130b verwendet. Die Schubstange 130b, die als ein Bolzen dient, hat einen Schraubabschnitt, 136b, auf welchem das Außengewinde 139, das einen Abschnitt des Stangenbewegungsmechanismus 150b ausbildet, ausgebildet ist, einen Bolzenkopfabschnitt 137b, der auf einem ersten Endabschnitt des Schraubabschnitts 136b ausgebildet ist, und einen Spitzenabschnitt 132b, der auf einem zweiten Endabschnitt des Schraubabschnitts 136b ausgebildet ist. Der Spitzenabschnitt 132b hat eine halbkugelförmige Form, die zu einer gegenüberliegenden Seite zu dem Bolzenkopfabschnitt 137b mit Bezug zu dem Schraubabschnitt 136b hervorsteht. In der Variante bildet eine Oberfläche des Spitzenabschnitts 132b die Anpressoberfläche 135b, die die Laufschaufelfüße 62 drückt, aus. Wie die Stangenführung 140 der Ausführungsform ist das Führungsloch 142b, das durch diese in der U-Richtung verläuft, in der Stangenführung 140b der Variante ausgebildet. Jedoch ist das Innengewinde 143, in welchem das Außengewinde 139 der Schubstange 130b eingeschraubt sein, kann in der Innenumfangsoberfläche der Führungslöcher 142b der Variante ausgebildet.
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In dem Stangenbewegungsvorgang der Variante ist ein Werkzeug wie zum Beispiel ein Schlüssel oder dergleichen auf dem Bolzenkopfabschnitt 137b der Schubstange 130b befestigt und die Schubstange 130b wird gedreht. Die Schubstange 130b wird zu der Vorderseite in der U-Richtung gemäß der Drehung dafür bewegt. Wenn die Schubstange 130b zu der Vorderseite in die U-Richtung bewegt wird, kommt die Anpressoberfläche 135b der Schubstange 130b mit den Vorderendflächen 64 der Laufschaufelfüße 62 der Turbinenlaufschaufeln 60 in Kontakt und die Schubstange 130b drückt die Laufschaufelfüße 62 der Turbinenlaufschaufeln 60.
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Wie oben beschrieben können auch in der Variante die Turbinenlaufschaufeln 60 durch die Schubstange 130b in der Richtung, in welcher sich die Laufschaufelfußnuten 45 erstrecken, gedrückt werden und die Turbinenlaufschaufeln 60 können bewegt werden. Ferner kann in der Variante, wenn die Schubstange 130b gedreht wird, die Schubstange 130b zu der Vorderseite Zf bewegt werden. Aus diesem Grund können in der Variante die Turbinenlaufschaufeln 60 ohne Aufbringen einer Stoßbelastung auf die Turbinenlaufschaufeln 60 bewegt werden. Demgemäß können also in der Variante die Turbinenlaufschaufeln 60 von den Laufschaufelfußnuten 45 ohne Beschädigung der Turbinenlaufschaufeln 60 einfach bewegt werden.
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Eine dritte Variante des Stangenbewegungsmechanismus 150 gemäß der Ausführungsform wird mit Bezug zu 16 beschrieben.
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Der Stangenbewegungsmechanismus 150c der Variante hat einen Hydraulikzylinder 158. Der Hydraulikzylinder 158 hat ein Zylindergehäuse 158b und einen Zylinderkopf 158a, der sich relativ zu dem Zylindergehäuse 158b bewegt.
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Das Zylindergehäuse 158b ist an der Rückwandplatte 115 des Rahmens 110 so befestigt, dass eine Bewegungsrichtung des Zylinderkopfes 158a die Z-Richtung ist und der Zylinderkopf 158a mit der Rückendoberfläche 138a der Schubstange 130a in Kontakt kommen kann.
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In dem Stangenbewegungsvorgang der Variante wird der Hydraulikzylinder 158 angetrieben. Der Zylinderkopf 158a wird zu der Vorderseite Zf in die Z-Richtung durch Antreiben des Hydraulikzylinders 158 bewegt. Die Schubstange 130a wird zu der Vorderseite Zf durch eine Bewegung des Zylinderkopfs 158a zu der Vorderseite Zf ausgeschoben. Die Schubstange 130a wird zu der Vorderseite in die U-Richtung bewegt, da die Bewegungsrichtung zu der U-Richtung durch die Stangenführung 140 begrenzt ist. Wenn die Schubstange 130a zu der Vorderseite in die U-Richtung bewegt wird, grenzen die Anpressoberfläche 135 der Schubstange 130a an die Vorderendoberflächen der Laufschaufelfüße 62 der Turbinenlaufschaufeln 60 an und die Schubstange 130a drückt die Laufschaufelfüße 62 der Turbinenlaufschaufeln 60 an.
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Wie oben beschrieben können also auch in der Variante die Turbinenlaufschaufeln 60 durch die Schubstange 130a in die Richtung, in welche sich die Laufschaufelfußnuten 45 erstrecken, gedrückt werden und die Turbinenlaufschaufeln 60 können bewegt werden. Ferner kann in der Variante die Schubstange 130a durch Antreiben des Hydraulikzylinders 158 und Bewegen des Zylinderkopfs 158a zu der Vorderseite Zf bewegt werden. Aus diesem Grund können in der Variante die Turbinenlaufschaufeln 60 ohne Aufbringen einer Stoßbelastung auf die Turbinenlaufschaufeln 60 bewegt werden. Demgemäß können auch in der Variante die Turbinenlaufschaufeln 60 von den Laufschaufelfußnuten 45 ohne Beschädigen der Turbinenlaufschaufeln 60 einfach ausgebaut werden.
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Ferner ist in der Variante das Zylindergehäuse 158b an den Rahmen 110 so befestigt, dass die Bewegungsrichtung des Zylinderkopfs 158a die Z-Richtung ist. Jedoch kann das Zylindergehäuse 158b so an den Rahmen 110 befestigt sein, dass die Bewegungsrichtung des Zylinderkopfs 158a die U-Richtung ist.
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Ferner wird in der Variante der Hydraulikzylinder 158 als Stangenbewegungsmechanismus 150c verwendet. Jedoch kann anstatt des Hydraulikzylinders 158 ein anderer Aktuator wie zum Beispiel ein Pneumatikzylinder, ein elektromagnetischer Aktuator oder dergleichen verwendet werden.
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In dem Elementsepariermechanismus 127 gemäß der Ausführungsform ist ein Anpresselement 121 bezüglich zwei Separierbolzen 128 installiert. Jedoch können zwei Anpresselemente bezüglich der zwei Separierbolzen 128 installiert sein. In diesem Fall ist das eine Anpresselement an einem Außenende des einen Separierbolzens 128 befestigt.
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Die Hauptplatte 122 des Anpresselements gemäß der Ausführungsform ist an der Vorderseite Zr des Rahmens 110 angeordnet. Jedoch kann die Hauptplatte 122 des Anpresselements 121 an der Rückseite Za des Rahmens 110 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Vorderoberfläche 112 des Rahmens 110 eine Vorderoberfläche der Basis 101 und eine Oberfläche des Anpresselements 121, das der Rückseite Zr zugewandt ist, wird eine Rückoberfläche der Basis 101.
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Der Bewegungsbegrenzmechanismus 120 gemäß der Ausführungsform hat das Anpresselement 121 und den Elementsepariermechanismus 127. Jedoch kann der Bewegungsbegrenzmechanismus 120 nur das Anpresselement 121 sein. In diesem Fall sind eine Vielzahl von Anpresselementen 121, die unterschiedliche Dicken aufweisen, vorgesehen, wobei ein jedes der Vielzahl von Anpresselementen 121 ausgewählt wird und das ausgewählte Anpresselement 121 an der Vorderoberfläche 112 oder der Rückoberfläche 116 des Rahmens 110 angeordnet wird, und dadurch die Basis 101, die den Rahmen 110 und das Anpasselement 121 umfasst, in der Z-Richtung bezüglich der Scheiben 40 festgelegt werden kann. Wenn das Anpresselement 121 auf der Vorderoberfläche 112 des Rahmens 110 angeordnet ist, wird eine Oberfläche des Anpresselements 121, das der Vorderseite Zf zugewandt ist, eine Vorderoberfläche der Basis 101.
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Zusätzlich wird, wenn das Anpasselement 121 an der Rückseite Zr des Rahmens 110 angeordnet ist, die Vorderoberfläche 112 des Rahmens 110 eine Vorderoberfläche der Basis 101. Ferner kann das Anpasselement 121 mit dem Rahmen 110 integral ausgebildet sein. Zusätzlich ist das Anpasselement 121 gemäß der Ausführungsform ein plattenförmiges Element. Jedoch kann das Anpresselement zum Beispiel ein Bolzen oder dergleichen sein, der ein Außengewinde, das auf einem Wellenabschnitt dafür ausgebildet ist. Ein Schraubloch, das sich in einer Richtung erstreckt, die ein Bauteil der Z-Richtung umfasst, ist in dem Rahmen 110 ausgebildet. Ein Innengewinde, mit welchem ein Außengewinde des Bolzens oder dergleichen im Schraubeingriff sein kann, ist in dem Schraubloch ausgebildet. In diesem Fall wird, da ein Schraubbetrag des Bolzens oder dergleichen bezüglich des Rahmen 110 geändert wird, die Basis, welche den Rahmen 110, den Bolzen, und so weiter umfasst, in der Z-Richtung bezüglich der Scheiben 40 festgelegt. Auf diese Weise kann das Anpresselement jede Funktion solange das Anpresselement eine Funktion zum Festlegen der Basis bezüglich der Scheiben 40 hat.
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Die Basis 101 gemäß der Ausführungsform hat den Bewegungsbegrenzungsmechanismus 120. Jedoch kann der Bewegungsbegrenzungsmechanismus 120 weggelassen werden. In diesem Fall muss, um eine Bewegung des Rahmens 110 in die Z-Richtung zu begrenzen, ein Weitenmaß des Rahmens 110 in die Z-Richtung mit einem Intervallmaß zwischen den jeweiligen Scheiben 40, die in der Axialrichtung Da benachbart sind, übereinstimmen. Demgemäß ist eine Verwendung der Ausbauvorrichtung, von welcher der Bewegungsbegrenzungsmechanismus 120 weggelassen wird, für einen Ausbau der Turbinenlaufschaufel 60, welche zu einer vorgegebenen Scheibe 40 befestigt ist, begrenzt.
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Alle Ausführungsformen und Varianten dafür sind Beispiele zum Ausbau der Turbinenlaufschaufel 60 in den Verdichter 30 der Gasturbine. Jedoch ist das Ausbauobjekt der vorliegenden Erfindung nicht auf die Turbinenlaufschaufel 60 in dem Verdichter 30 der Gasturbine beschränkt. Eine Turbinenlaufschaufel einer anderen Rotationsmaschine kann ein Ausbauobjekt sein.
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Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Turbinenlaufschaufel einfach von einer Laufschaufelfußnut ohne Beschädigen der Turbinenlaufschaufel ausgebaut werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gasturbine
- 2
- Gasturbinenrotor
- 5
- Gasturbinengehäuse
- 10
- Turbine
- 11
- Turbinenrotor
- 12, 32
- Rotorwelle
- 13, 33
- Turbinenlaufschaufelreihe
- 15
- Turbinengehäuse
- 17, 37
- Turbinenleitschaufelreihe
- 20
- Brennkammer
- 30
- Verdichter
- 31
- Verdichterrotor
- 35
- Verdichtergehäuse
- 39
- Luftverdichtungsströmungsweg
- 40
- Scheibe
- 41
- Turbinenlaufschaufelbefestigungsabschnitt
- 42
- Gaswegoberfläche
- 43
- Vorderendoberfläche
- 44
- Rückendoberfläche
- 45
- Laufschaufelfußnut
- 48
- Nutbodenoberfläche
- 49
- Stiftloch
- 58
- Stift
- 59
- Feder
- 60
- Turbinenlaufschaufel
- 61
- Laufschaufelkörper
- 62
- Laufschaufelfuß
- 63
- Gaswegoberfläche
- 64
- Vorderendoberfläche
- 65
- Rückendoberfläche
- 69
- Stiftloch
- 100
- Ausbauvorrichtung
- 101
- Basis
- 110
- Rahmen
- 111
- Vorderwandplatte
- 112
- Vorderoberfläche
- 113
- Schraubenloch
- 114
- Führungsbefestigungsloch
- 115
- Rückwandplatte
- 116
- Rückoberfläche
- 117
- Schraubenloch
- 117a
- Innengewinde
- 119
- Verbindungsabschnitt
- 119a
- Bogenoberfläche
- 120
- Bewegungsbegrenzungsmechanismus
- 121
- Anpresselement
- 122
- Hauptplatte
- 123
- Vorderoberfläche (einer Basis)
- 124
- Seitenplatten
- 125
- Ausbauverhinderungsplatte
- 127
- Elementsepariermechanismus
- 128
- Separierbolzen
- 129
- Betätigungsstange
- 130, 130a, 130b
- Schubstange
- 132
- Nuteinschubabschnitt
- 132b
- Spitzenabschnitt
- 135,135b
- Anpressoberfläche
- 136
- Mantelabschnitt
- 136b
- Schraubabschnitt
- 137
- Übergangsabschnitt
- 137b
- Bolzenkopfabschnitt
- 138, 138a
- Rückendoberfläche
- 139
- Außengewinde
- 140, 140b
- Stangenführung
- 141
- Hauptkörperabschnitt
- 142, 142b
- Führungsloch
- 143
- Innengewinde
- 145
- Auslegerabschnitt
- 146
- Schraube (Fixierwerkzeug)
- 150, 150a, 15b, 150c
- Stangenbewegungsmechanismus
- 151
- Drehmittelwelle
- 152
- abschrägungsbildender Körper
- 153
- Drehplatte
- 154
- schräg verlaufende Oberfläche
- 155
- Griff
- 156
- Stangenbewegungsbolzen
- 156a
- Außengewindeabschnitt
- 158
- Hydraulikzylinder (Aktuator)
- Da
- Axialrichtung
- Dau
- Stromaufseite
- Dad
- Stromabseite
- Dc
- Umlaufrichtung
- Dr
- Radialrichtung
- Dri
- Innenseite in Radialrichtung
- Dro
- Außenseite in Radialrichtung
- Di
- Neigungsrichtung
- Z
- Z-Richtung (erste Richtung)
- Zf
- Vorderseite
- Zr
- Rückseite
- U
- U-Richtung (zweite Richtung)
